Содержание
20 самых важных характеристик осциллографов!
Попробуем разобраться в том, какую роль играет полоса пропускания, чувствительность и память осциллографа при измерениях, в каких случаях лучше использовать аналоговые и цифровые, двухканальные и двухлучевые осциллографы, а когда вместо современного стационарного цифрового или портативного осциллографа достаточно иметь под рукой старый советский прибор? Ответы на эти и другие вопросы, а также все типовые заблуждения, связанные с этими приборами, вы найдете в нашей подборке — 20 самых важных характеристик осциллографов!
Когда мы говорим «осциллограф», то представляем себе прибор, на лицевой панели которого расположен экран, отображающий графики входных электрических сигналов (амплитудные и временных характеристики). Однако поскольку видов этих сигналов «великое множество», очевидно, что не может быть одного универсального прибора, способного адекватно показать все. Поэтому, выбирая осциллограф, нужно ориентироваться во всех разновидностях этого «многоликого» по областям применения прибора, чтобы выбрать именно тот, который подходит для решения стоящих перед вами задач.
И здесь немудрено запутаться или упустить какие-то моменты, что может привести к покупке «ненужного чуда» электронной техники. А чтобы не попасть впросак, стоит прислушаться к отзывам опытных практиков, помогающим системно подойти к своим запросам и сделать действительно безошибочный выбор. Далее разбираются основные параметры и технические характеристики осциллографов.
1. Чем хорош двухлучевой осциллограф?
Двухлучевой осциллограф позволяет двумя лучами одновременно наблюдать на общей временной развертке два независимых процесса. Двухканальный осциллограф содержит электронный коммутатор, коммутирующий либо намного чаще, чем частота процесса, либо намного реже, чем частота процесса два процесса на один луч. При этом получается, как бы два луча, но график отображается «кусками, хотя, если частота коммутации выбрана верно, то визуально это не заметно. Все это верно до тех пор, пока исследуются строго периодические процессы. Если же процессы импульсные или не строго периодические (форма сигнала отличается в разных периодах или период меняется), качественно наблюдать два таких процесса на двухканальном однолучевом осциллографе невозможно, потому что в каждый момент времени мы видим только кусочек одного процесса. В принципе двухлучевой осциллограф, конечно, намного лучше однолучевого двухканального. У двухлучевого есть и недостаток: вертикальная развертка каждого луча линейна в своей половине экрана, верхнего – в верхней, нижнего – в нижней. При попытке использовать весь экран одним лучом нас ждет разочарование – отклонение луча у двухлучевой ЭЛТ в «чужой» половине экрана существенно нелинейно.
2. Ограничения двухканального (многоканального) осциллографа
Двухканальный (многоканальный) осциллограф отличается от двухлучевого (многолучевого) тем, что у него одновременное наблюдение разных сигналов обеспечивается быстрым переключением с одного канала на другой, т. к. применяется однолучевая трубка. Из-за чего на высоких скоростях развертки он «рвет» сигналы на экране. Двухлучевой (многолучевой) – имеет трубку с несколькими лучами, поэтому он сигналы не «рвет», но стоит обычно дороже.
3. Любой осциллограф – это не измерительный, а наблюдательный прибор
Хотя в цифровых осциллографах используются также измерительные функции (можно, например, проводить измерения амплитуды сигнала и т. д.). У аналоговых осциллографов погрешность по экрану 5-10%. Цифровые, к которым относятся также USB-осциллографы, вроде более точные, но есть такое понятие, как «Вертикальное разрешение». Например, у типового USB-осциллографа – указано 9 бит вертикального разрешения (реально часто – 8 бит). Это значит, что входной сигнал, надо поделить на 2 в 8-й степени, то есть на 256, что при входном сигнале 10 В даст ступеньку в 0,4 В.
4. Цифровой или аналоговый осциллограф?
Выбор «цифровой или аналоговый осциллограф» зависит от характера исследуемых процессов. Цифровой имеет память, широчайшие возможности рассматривать уже зарегистрированные кратковременные сигналы (есть возможность делать их скриншоты), цветной дисплей (что очень способствует восприятию информации), множество способов синхронизации, некоторые возможности обработки сигнала. У аналогового – наименьшие искажения наблюдаемого сигнала, что обычно приводится как основной довод в их пользу. Других, более серьезных доводов обычно не приводят.
5. Цифровой осциллограф не покажет ВЧ импульсы
Еще одна особенность цифровых осциллографов: для наблюдения непрерывного сигнала, и для того, чтобы сильно не увеличивать частоту дискретизации (квантования) по времени (а это необходимо из-за того, что точных быстродействующих АЦП пока еще мало, а то и вовсе нет для решения каких-то задач), часто используются для обработки численные методы (аппроксимация, интерполяция, экстраполяция). Современные микроконтроллеры довольно просто с этой задачей справляются. Но в результате мы видим не настоящий сигнал, а эрзац-сигнал, полученный в результате обработки точечных отсчетов численными методами. То есть мы можем не увидеть на сигнале «иглы» высокочастотных импульсных помех, которые будут прекрасно видны на аналоговом осциллографе.
6. Цифровой осциллограф умеет запоминать сигналы
У цифрового осциллографа дополнительное удобство – он может запоминать сигнал и выводить его на экран в увеличенном масштабе (функция экранной лупы). А также достаточно просто реализуются функции автонастройки на сигнал и измерение параметров сигнала (но это уже в дорогих моделях). Еще одно важное достоинство – просмотр или предварительное (возможно и полное) декодирование промышленных протоколов.
7. Ограничения АЦП цифровых осциллографов
Цифровой осциллограф работает на принципе преобразования аналогового (т. е. непрерывного) сигнала в цифровой (т. е. дискретный) со всеми вытекающими отсюда последствиями:
- Для того чтобы передать сигнал как можно точнее, частота дискретизации должна быть намного выше частоты измеряемого сигнала. Т. е. чем больше дискретных отсчетов в единицу времени, тем более непрерывным будет отображение сигнала и более точным его воспроизведение на экране.
- Дискретизация по уровню измеряемого сигнала (как правило, это напряжение). Чтобы его как можно точнее измерить, надо иметь хорошую дискретизацию по уровню. Допустим, мы имеем АЦП 8-бит. Теоретически он дает 256 уровней сигнала.
Т. е. сигнал с амплитудой 10 В он может перевести в цифровой код с точностью 0,04 В, а если у АЦП 10 разрядов (1024 уровня), то мы сможем наблюдать этот же сигнал с точностью 0,01 В (правда, на самом деле точность будет ниже, из-за погрешности самого АЦП). - Многолучевой цифровой осциллограф должен иметь в своем составе несколько каналов преобразования и обработки сигнала.
- Интерфейс для связи с компьютером имеют не только цифровые, но и многие аналоговые осциллографы.
8. Объем памяти цифрового осциллографа
Объем памяти выборок (в английской технической документации используются термины Record Length – длина записи или Memory Depth – глубина памяти) – третья ключевая характеристика цифровых осциллографов, наряду с полосой пропускания и частотой оцифровки. Суть в том, что это память, работающая на частоте оцифровки. Ее нехватка приводит к тому, что на медленных развертках осциллограф вынужден снижать частоту оцифровки во избежание переполнения памяти. Хотя есть «кривые» попытки обойти эту проблему, например, использованием пик-детектора. Если памяти выборок много (от 1 Мегасемплов), то это производителем специально подчеркивается, а если мало, то всячески замалчивается. Или приводится большой объем памяти, но оказывается, что это просто ОЗУ встроенного процессора, а не быстрая память выборок. Допустим, частота выборок – 500 мегавыборок в секунду (полоса пропускания – 50 МГц, 10 выборок на период). Смотрим сигнал 50 Гц (период 20 мс). За это время осциллограф сделает 10 000 000 выборок. С 8-битным АЦП ему надо запомнить 1 байт на выборку. Итого, чтобы зарисовать этот период, ему нужно либо 10 Мб памяти, либо снижать частоту выборок.
9. «Короткая и длинная» память в цифровом осциллографе
Короткая и длинная память — это «закон сохранения энергии в осциллографе». Если вы используете максимальную частоту дискретизации то у вас «короткая память» будет (извините за выражение), если же частота дискретизации будет в два раза меньше — то у вас память будет «ого-го». Если нужно посмотреть пачку импульсов — используете большую память, если периодический, но высокочастотный сигнал (тем более меандр), то тогда более важна частота дискретизации.
10. Время нарастания входного сигнала
Показатель «Время нарастания входного сигнала» – чем меньше, тем лучше. Это значит, что меньше будет «отгрызаться» начало первого сигнала на экране при внутренней синхронизации, и тем лучше частотные свойства осциллографа.
11. Полоса пропускания цифрового осциллографа
Считается, что для наблюдения цифровых сигналов полоса пропускания осциллографа должна быть в несколько раз выше частоты сигнала (хотя бы втрое), иначе прямоугольный сигнал превращается в «квазисинусоиду» (то есть «заваливаются» фронты). И частота дискретизации должна быть выше хотя бы раз в десять (некоторые даже считают, что это соотношение должно быть не менее 1:20).
12. Как связаны шумы и погрешность Разрешение экрана
Чем выше разрешение экрана, тем больше детализация. Выбирайте разрешение не менее 640 точек по горизонтали и не менее 480 точек по вертикали, многие современные относительно недорогие осциллографы уже имеют такие экраны. Экран должен быть цветным и с малой инерционностью. Черно-белые экраны с большой инерционностью — прошлый век.
13. Как связаны шумы и погрешность Когда нужен осциллограф с логическим анализатором?
Современная прикладная электроника – это в большинстве случаев «смесь цифры с аналогом». Расшифровка протоколов здесь не главное (хотя и не без нее). Но вот, допустим, имеем сигнал ШИМ, который в свою очередь может перейти во что угодно – ток, напряжение, температуру, магнитное поле, обороты и т. д. и т. п. Регулирование этих величин, допустим, выполняется с помощью микроконтроллера посредством какого-либо ПИД-регулятора. Как отрабатывать все тонкости этих процессов? Вот тут и придет на помощь встроенный в осциллограф логический анализатор. Конечно, все то же самое можно делать и отдельным анализатором, и синхронизировать его с аналоговыми сигналами. Но все это вы будете видеть на разных мониторах и засечь, что и после чего изменяется «от цифры в аналоге» уже будет очень неудобно и непродуктивно.
Таким образом, если вы собираетесь рассматривать цифровой и аналоговый сигналы одновременно, например, цифровой сигнал зависит (синхронизирован) от аналогового или наоборот, то лучшим решением будет осциллограф с логическим анализатором на борту или хотя бы с возможностью докупить логический анализатор позже (но нужно, чтобы у покупаемого осциллографа была такая опция). Отдельный логический анализатор удобен для работы с чистой цифрой.
14. Как связаны шумы и погрешность Как связаны шумы и погрешность осциллографа с разрешением экрана?
Шумы осциллографа не имеют никакого отношения к разрешению экрана. Точно так же и погрешность осциллографа не имеет никакого отношения к разрешению экрана.
15. Эквивалентный режим
Эквивалентный режим используется только для периодических сигналов. Он позволяет повысить частоту дискретизации в десятки раз. Суть в том, что друг за другом делается не одна запись сигнала, а много, но каждый раз с небольшим смещением. Поскольку сигнал все время одинаковый (периодический), потом полученные записи накладывают друг на друга, и получают запись с как-бы очень высокой частотой оцифровки, например 50 ГГц, хотя реальная частота оцифровки была обычная, например 500 МГц. Для однократных сигналов не годится.
16. Режим сегментированной памяти
Некоторые цифровые осциллографы имеют режим сегментированной памяти. То есть их можно оставить работать хоть на неделю, но они будут записывать не весь сигнал, а только его часть, форма которой задается через меню, например, только короткие пики. Таким образом, ни один пик не будет пропущен и будет записан с нужной (высокой) частотой дискретизации. А потом все записанные сегменты (кусочки сигнала) можно разом просмотреть.
17. Минусы портативных осциллографов
У портативных приборов цены выше, а параметры хуже, это известно. В частности, «настольные» осциллографы давно «доросли» до 1-2 мегасемплов (мегабайт) памяти выборок, а у портативных эта память по-прежнему 1-40 килосемплов (килобайт).
18. Что такое мотортестер?
Для диагностики системы зажигания автомобильного двигателя используется мотортестер, представляющий собой многоканальный осциллограф (осциллограф-мультиметр с четырьмя и более каналами), с инсталлированным в нем специальным ПО. К осциллографу подключается комплект датчиков. Мотортестер отображает осциллограмму высокого напряжения системы зажигания и в реальном времени параметры импульсов зажигания, такие как пробивное напряжение, время и напряжение горения искры.
19. Что такое автомобильный диагностический сканер?
Для «общей» автодиагностики применяют диагностический адаптер или CAN-Bus автомобильный диагностический сканер, представляющий собой осциллограф смешанных сигналов – осциллограф со встроенным логическим анализатором, который, используя специальное ПО, выполняет дешифровку протоколов CAN/KWP2000/др. и трактует полученные данные. Система управления современного двигателя, отвечающего строгим нормам токсичности, в качестве главного своего элемента содержит электронный блок управления (ЭБУ). Так вот сканер предназначен именно для работы с ЭБУ, для его «сканирования». А так как сканер работает с блоком, то он позволяет:
- Наблюдать сигналы с датчиков системы, следить за их изменением во времени.
- Проверять работу исполнительных механизмов путем приведения их в действие и визуального или другого контроля.
- Считывать сохраненные системой коды неисправностей.
- Посмотреть идентификационные данные ЭБУ, системы и т. п.
20. Почему лучше не использовать осциллографы, выпущенные в СССР?
В России до сих пор продаются осциллографы, выпущенные в СССР 25-30 лет назад. Они могут привлечь внимание разве что новичков и не очень требовательных радиолюбителей. Однако опытные практики пишут на страницах интернет-форумов буквально следующее: «Ни в коем случае не советую связываться с советскими приборами, тем более осциллографами, управляемыми микропроцессором. Советские приборы утыканы сбоку и сверху подстроечниками для калибровки. Методика описана в инструкции, обычно довольно бестолковой. Перечень «пороков» советских приборов продолжают габариты, вес и высохшие электролиты».
Примечание.
При подготовке этой статьи использовались отзывы, советы и рекомендации по выбору и работе с электронными осциллографами, собранные с крупнейших отечественных и зарубежных интернет-форумов.
Видео по теме:
Примеры оборудования:
Подпишитесь на рассылку новых материалов!
Имя
E-mail *
Согласие на отправку персональных данных *
* — Обязательное для заполнения
См. также:
OWON XDS3062A осциллограф 2 х 60МГц, память 40М, АЦП: 12 бит
xDS3062A OWON — двухканальный цифровой осциллограф, с полосой пропускания 60МГц, высокой скоростью выборки АЦП: 1 ГВ/с, и расширенным объёмом памяти 40 Мб, оснащен большим дисплеем 8” цветной LCD разрешение 1024 x 768.
Характерной особенностью осциллографа xDS3062А является улучшенное разрешение по амплитуде (12 бит), что обеспечивает меньшую погрешность по постоянному току (погрешность 1%), а также большой объём памяти — 40М точек, позволяет сохранить значительные временные отрезки сигнала для последующего анализа.
Захват осциллограмм на скорости 75 тыс. форм сигналов / сек. обеспечивает более вероятный захват непереодических, иллюзорных сигналов, а уровень собственных шумов позволяет реализовать усиление от 1 мВ/сек.
Опционально осциллограф xDS3062А оснащяется литий-ионной батареей, что не только делает осциллограф автономным, но и обеспечивает полную гальваническую развязку по питанию, что имеет ключевое значение при диагностике электронных устройств запитанных от одной сети.
Компания OWON оснащает (опционально) осцилографы XDS3062A аппаратными опциями: генератором AWG 50 МГц / 25 МГц (1 канал или 2 канала), мультиметром DMM, WiFi-модулем, сенсорным дисплеем.
Декодирование сигналов на шинах I2C, SPI, RS232 и CAN (опционально).
Осциллограф XDS3062A реализует математические функции: сложение, вычитание, умножение, деление, Быстрое Преобразование Фурье, интегрирование, дифферинцирование, корень квадратный, цифровые фильтры (ФНЧ, ФВЧ. Режекторный Фильтр, Полосковый Фильтр)..
Основные отличия осциллографа OWON XDS3062A:
• Полоса пропускания, количество каналов: 60 МГц х 2 канала + внешний вход синхронизации
• Скорость выборки: 1 ГВ/с х 1 канал, 500 МВ/с х 2 канала, разрешение: 8 / 12 бит
• Быстрое преобразование Фурье для анализа в частотной области (БПФ)
• Объем памяти: 40М точек х 1 канал / 20М точек х 2 канала
• Яркий цветной дисплей 8″ TFT WVGA, опционально – сенсорный
• Диапазон развёртки: 2нс/дел – 1000 с/дел. , диапазон усиления: 1мВ/дел – 10 В/дел.
• Быстрый захват осциллограмм: 75 тыс. форм сигналов / сек.
• Декодирование: I2C, SPI, RS232 и CAN (опционально).
• Опционально: AWG / DMM / WiFi / Li-ion аккумулятор.
Детальные технические характеристики и руководство пользователя XDS3062A (.pdf) скачать >>
Краткие технические характеристики, брошюра XDS3062A (.pdf) скачать >
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ цифрового осциллографа OWON XDS3062A:
• Полоса пропускания: 60 МГц, количество каналов: 2 + вход внешней синхронизации
• Скорость выборки, в реальном масштабе времени: 1 ГВ/с х 1 канал, 500 МВ/с х 2 канала, интермполяция: sin (x) / x
• Диапазон, временной развёртки: от 2 нс/дел. до 1000 с/дел., усиления: 1 мВ/дел – 10 В/дел.
• Время наростания: от ≤ 5.8 нс
• Разрешение: 8 бит х 1 ГВ/с / 12 бит. х 500 МВ/с
• Диапазон: 8″ цветной, LCD, 1024 x 768 пикселей
• Входной импеданс: 1 МОм, 15 пФ
• Усиление по напряжению: 1 мВ/дел – 10 В/дел
• Максимальное входное напряжение: 300В (PK — PK) (DC+AC, PK — PK)
• Погрешность усиления напряжения по постоянному току: ±1%
• Длинна записи, объём памяти: 40 М точек
• DC Accuracy (average) Average ≥16：±(3% reading + 0.05 div) for △V
• Коэффициент пересчёта напряжения: 0,001X- 1000X, пересчет напряжения в ток
• Цифровые фильтры: низких частот, высоких частот, полосовой и режекторные фильтры
• Источник синхронизации: канал 1, канал 2, внешний вход, АС, АС/5
• Режим захвата: автоматический, нормальный, ждущий (единичный)
• Захват: по уровню, видео, параметры импульса, наклон, рант, окно, Timeout, Nth Edge, логические условия, I2C, SPI, RS232, CAN с функцией декодирования
• Курсорные измерения: напряжение, время, △V, △T
• Автоматическое измерение: Vpp, Vavg, RMS, Frequency, Period, Vmax, Vmin, Vtop, Vbase, Width, Overshoot, Pre-shoot, Rise time, Fall time, +Width, -Width, +Duty, -Duty, Delay A→B , Delay A→B , area, cycle area
• Математические функции: ＋, －, ×, ÷, FFT, FFTrms, интеграция, дифференцирование, корень квадратный
• Сохранение: 100 форм сигналов
• Фигуры Лисажу
• Интерфейс: USB host, USB device, LAN
• Питание: напряжение 100В — 240В AC, 50/60Hz, потребление 25 Вт
• Батарея: Li-ion, 13,2Ач 3,7 В (опция)
• Габариты: 340 (ширина) х 90 (глубина) х 177 (высота), масса: 2,6 кг.
Купить цифровой осциллограф OWON XDS3062A можете в нашем интернет магазине cityset.com.ua
Стандартная комплектация:
• Цифровой осциллограф XDS3062A OWON – 1 шт. • Щупы осциллографические (1:1/1:10) – 1шт. • Кабель питания – 1шт. Кабель USB – 1 шт. • Программное обеспечение, руководство пользователя, CD-disk – 1 шт. • Гарантийный талон, 12 месяцев – 1 экз.
Стандартный комплект поставки осциллографа xDS3062A включает щупы с делением 1:1 и 1:10, что обеспечивает максимальное входное напряжение на щупе 600В. Для выполнения безопасных измерений напряжений до 2000 В, рекомендуем использовать пробники с делением 1:100, к примеру модели P4100 (полоса 100 МГц) и P4250 (полоса 250 МГц)…. и не забывайте об общей “земле” каналов.
В случае имеющихся вопросов относительно функциональных возможностей, просьба обратится к нашему техническому специалисту по указанным выше телефонам.
Teledyne LeCroy — 12-битный осциллограф WavePro HD
Захват каждой детали
- 8 ГГц, 20 Гвыб/с, 5 Гвыб
- 12 бит все время
Техническое описание WavePro HD Получить предложениеВидеоТехническая документация
HD4096 Технология высокого разрешения
Технология HD4096 обеспечивает 12-битное разрешение по вертикали с полосой пропускания 8 ГГц
- Чистые, четкие сигналы
- Подробнее о сигнале
- Непревзойденная точность измерений
Исследовать
Самая длинная память
Память для сбора данных до 5 Гб означает исключительно длительное время захвата при полной частоте дискретизации и полном разрешении.
Интуитивно понятные инструменты навигации облегчают поиск интересующих событий и упрощают анализ длинных сигналов.
Explore
Deep Toolbox
WavePro HD имеет полный набор инструментов, общий для всех осциллографов Teledyne LeCroy:
- Измерения
- Математические функции
- Пакеты анализа
- Документация
Исследовать
Современные глубоко встроенные электронные системы имеют входы аналоговых датчиков, высокочувствительные сети распределения электроэнергии (PDN), а также высокоскоростные процессоры и последовательные интерфейсы данных. Сочетание в WavePro HD высокого разрешения и низкого уровня шума, широкой аналоговой полосы пропускания, очень длительного времени захвата и полного набора программных инструментов делает его идеальным для этих ключевых приложений.
- 1 Технология HD4096 обеспечивает 12-битное разрешение до 8 ГГц и 20 Гвыб/с
- 2 Память сбора данных до 5 Гб позволяет детально просматривать длинные события
- 3 15,6-дюймовый емкостный сенсорный экран Full HD с разрешением 1900 x 1080
- 4 Вход ProBus2 поддерживает полосу пропускания до 8 ГГц при сохранении поддержки устаревших датчиков ProBus
- 5 MAUI с пользовательским интерфейсом OneTouch для интуитивно понятной и эффективной работы
- 6 Ручки управления осциллограммами – управление каналом, масштабированием, математическими вычислениями и трассировками памяти с помощью мультиплексированных вертикальных и горизонтальных ручек
- 7 Панельные индикаторы с цветовой кодировкой – цвета триггера, горизонтального и вертикального индикаторов соответствуют соответствующему сигналу на дисплее
- 8 Ручки курсора/настройки – включение и позиционирование курсоров или изменение настроек и параметров без открытия меню
- 9 Возможность работы со смешанными сигналами — отладка сложных встраиваемых систем с интегрированной функцией обработки 16-канальных смешанных сигналов
- 10 Простое подключение благодаря семи портам USB 3. 1 (3 спереди, 4 сбоку) и выходам UHD (4k) HDMI и DisplayPort
Видео
Долгая память, без компромиссов
Имея до 5 Гвыб памяти для сбора данных, 12-разрядные осциллографы WavePro HD фиксируют события, происходящие в течение длительного периода времени, сохраняя при этом высокую частоту дискретизации для просмотра мельчайших деталей.
Самая длинная память
Осциллографы WavePro HD содержат сложную архитектуру сбора данных и управления памятью, которая делает сбор данных 5 Gpt быстрым и быстрым. Больше памяти означает большую видимость поведения системы.
Простая навигация
Большой объем памяти и высокая частота дискретизации фиксируют как тренды в миллисекундном масштабе, так и выбросы в пикосекундном масштабе. Осциллографы WavePro HD имеют расширенный пользовательский интерфейс, который упрощает поиск функций, прямую навигацию с помощью шкалы временной развертки и ручек положения или настройку кривых масштабирования — в зависимости от того, что вы предпочитаете — и применение анализа.
Никаких компромиссов
WavePro HD может собирать данные за 250 мс при полной частоте дискретизации 20 Гвыб/с и всегда с разрешением 12 бит. Осциллографы с меньшим объемом памяти требуют компромисса между частотой дискретизации и временем сбора данных.
Тестирование глубоко встраиваемых вычислительных систем
WavePro HD обладает непревзойденными возможностями для получения самых длинных записей с самым высоким разрешением для наиболее полного тестирования глубоко встроенных вычислительных систем (аналоговых, цифровых, последовательных данных и датчиков).
Мощный, глубокий набор инструментов
Дополнительные стандартные математические функции, измерения, соответствие/непрохождение и другие наборы инструментов обеспечивают более быстрое и полное понимание проблем схемы. Опционально доступны многие дополнительные пакеты приложений для улучшения понимания.
Превосходные наборы инструментов для работы с последовательными данными
Комплексные низкоскоростные триггеры и декодеры последовательных данных, а также измерения/графики и тестирование глазковых диаграмм обеспечивают наилучший причинно-следственный анализ. Мощные наборы инструментов для анализа джиттера последовательных данных и пакеты соответствия упрощают комплексную проверку.
Широкий выбор пробников
Широкий выбор пробников низкого, высокого напряжения и тока позволит точно измерить каждый сигнал в вашей цепи. Новый интерфейс ProBus2 с частотой 8 ГГц обратно совместим с более чем 20-летней историей ProBus-совместимых пробников.
Отладка и проверка целостности питания
Сочетание высокой пропускной способности и высокого разрешения WavePro HD обеспечивает возможность проверки и отладки всех аспектов электропитания, доставки и потребления, обеспечивая полную уверенность.
Отскок от земли на кристалле
Высокая пропускная способность WavePro HD означает точную характеристику высокоскоростных эффектов на кристалле, таких как отскок от земли, а его исключительно низкий уровень шума позволяет идентифицировать и анализировать первопричины низкоуровневых источников шума.
Поиск источников шума PDN
Благодаря широкому динамическому диапазону WavePro HD и точности усиления 0,5 % можно с полной уверенностью выполнять такие точные измерения, как характеристика разрушения рельса. А его низкий уровень собственных шумов обеспечивает чрезвычайно подробный спектральный анализ шумовой среды PDN.
Специализированные датчики мощности
Комбинация WavePro HD и датчика шины питания RP4030 4 ГГц дает непревзойденное представление о поведении PDN в самой широкой доступной полосе пропускания. Разнообразные наконечники пробников обеспечивают простоту подключения.
Анализ джиттера и шума последовательных данных
12-разрядные осциллографы WavePro HD обеспечивают высокую точность сигнала технологии HD4096 для высокоскоростного анализа последовательных данных, обеспечивая точные измерения с исключительно низким уровнем шума и джиттера.
Высокая точность, низкий уровень джиттера
12-разрядное разрешение WavePro HD, исключительно низкий уровень шума и джиттер временной развертки 60 фс означают минимальное измерение джиттера, что позволяет проводить максимально точные измерения джиттера и шума последовательных данных.
Анализ последовательных данных
SDAIII CompleteLinQ предоставляет самый полный доступный набор инструментов для анализа последовательных данных. Измеряйте и анализируйте джиттер и шум, сравнивайте глазковые диаграммы и используйте уникальные инструменты визуализации для выявления проблем.
Соответствие требованиям стало проще
Удобные для пользователя пакеты соответствия последовательным данным QualiPHY упрощают проверку таких интерфейсов, как память DDR, 10/100/1000BaseT Ethernet, USB и многих других.
Электромагнитная совместимость (EMC/EMI)
Высокая частота дискретизации и большой объем памяти 12-разрядных осциллографов WavePro HD в сочетании со специальным пакетом параметров импульсов ЭМС от Teledyne LeCroy позволяют точно характеризовать тестовые сигналы ЭМС.
Точность измерения импульсов
При быстром нарастании импульса может потребоваться полоса пропускания от 2,5 до 4 ГГц при очень высоких частотах дискретизации для обеспечения достоверности измерений. WavePro HD обеспечивает наиболее точную характеристику благодаря частоте дискретизации 20 Гвыб/с, 12-битному разрешению и точности усиления 0,5%.
Большое время захвата
WavePro HD сочетает в себе высокую частоту дискретизации и исключительно большой объем памяти, что позволяет измерять множество быстрых пакетов переходных процессов за один сбор данных для быстрого и простого тестирования последовательности импульсов и переходных процессов.
Пакет параметров импульса ЭМС
Настраиваемые измерения предоставляют значения в соответствии с конкретными стандартами ЭМС/ЭСР. Выбор уровня может быть сделан для игнорирования недостижения, перерегулирования или возмущений хвоста. Фильтрация измерений может ограничивать наборы измерений или игнорировать нежелательные возмущения. (Необязательно)
Технические документы
В чем на самом деле разница между 12-битным и 8-битным осциллографом?
Загрузите эту статью в формате PDF.
Хотя упрощенный ответ на заголовок состоит из четырех битов, на самом деле это довольно сложный вопрос. Увеличение разрешения прицела на 4 бита привело бы к теоретическому увеличению динамического диапазона амплитуды прицела в 16 раз, с 256:1 до 4096:1. Это довольно значительный прирост, но мы, как инженеры, знаем, что «бесплатных обедов» не бывает.
Возможно, первый из нескольких вопросов, который нужно задать, — как эти четыре бита добавились к разрешению прицела? Дополнительные биты могут быть реализованы с помощью аппаратного или программного обеспечения. Большинство современных осциллографов среднего диапазона включают режим высокого разрешения, который увеличивает количество битов за счет фильтрации. По сути, полоса пропускания компенсируется увеличенным динамическим диапазоном. По сути, вы получаете один дополнительный бит за каждое уменьшение пропускной способности осциллографа вдвое.
Таким образом, для увеличения на 4 бита необходимо уменьшить пропускную способность осциллографа на 16:1. Таким образом, если вы начнете с осциллографа с частотой 1 ГГц, увеличение разрешения до 12 бит в режиме высокого разрешения снизит полосу пропускания осциллографа до уровня ниже 100 МГц.
В качестве альтернативы можно улучшить аппаратную часть прицела. Очевидным шагом является замена 8-разрядного аналого-цифрового преобразователя (АЦП) на 12-разрядный АЦП. Это должно быть сделано с некоторой осторожностью, чтобы реализовать все преимущества АЦП с более высоким разрешением. Поскольку 12-разрядный АЦП расширит динамический диапазон прибора, передняя часть прицела также должна быть улучшена, чтобы уменьшить шум; в противном случае увеличенное разрешение теряется.
1. Тестовый сигнал с широким динамическим диапазоном используется для сравнения производительности 8- и 12-битного осциллографа (вольты измеряются по оси x, а время в секундах — по оси y). Он показывает данные осциллографов двух разных производителей. (Источник: ClariTek, LLC)
Улучшение передней части дает дополнительное преимущество в виде большей точности. Точность по постоянному току 12-битного осциллографа обычно составляет порядка 0,5 % по сравнению с 1,5–2 % у большинства 8-битных осциллографов.
Следует также помнить, что АЦП с более высоким разрешением обычно имеет более низкую максимальную тактовую частоту. Это означает, что эффективная полоса пропускания осциллографа может быть более ограничена при использовании 12-разрядного АЦП. Доступные в настоящее время 12-разрядные осциллографы поддерживают частоту дискретизации от 2 до 10 млрд отсчетов/с и поддерживают полосу пропускания до 1 ГГц.
Сравнение осциллографов с использованием ENOB Вместо
При сравнении характеристик осциллографов лучше всего смотреть на характеристику эффективного числа бит (ENOB) прибора. Это показатель качества, который измеряет качество АЦП и входного каскада осциллографа. Он учитывает шум и искажения и обеспечивает хорошую основу для сравнения.
Сравнить фактическую производительность 8- и 12-битных осциллографов довольно просто. Просто введите сигнал с широким динамическим диапазоном, такой как экспоненциально затухающая синусоида (рис. 1).
Амплитуда затухающего синуса на рис. 1 составляет около 300 мВ. Глядя на полномасштабный сигнал, не видно большой разницы между измерениями 8- и 12-битного осциллографа. Однако взгляните на составляющие с более низкой амплитудой — именно там разница более заметна 90 231 (рис. 2).
2. При более низких уровнях сигнала в середине сигнала легко увидеть разницу в производительности между 8- и 12-битными осциллографами. (Источник: ClariTek, LLC)
В середине сигнала уровни сигнала находятся в диапазоне милливольт. Здесь 12-битный осциллограф все еще отображает форму волны, но 8-битный осциллограф сглаживает только два цифровых уровня, что указывает на то, что он близок к пределу своего динамического диапазона. На данный момент 12-битный прицел демонстрирует преимущества более высокого разрешения по вертикали.